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超高分辨柔性流場感知系統
與高速飛行的飛機不同，微小型無人機體積小，重量輕，飛行速度低，更容易受到環境湍流的影響，需要高靈敏度的小型氣流傳感器提供全面的空氣動力學信息。如何讓微小型無人機像鳥類一樣感知和操縱氣流一直是航空和傳感器領域的難題。
面向微小型無人機的飛行參數測量，北航研發團隊研制出一種基于氧化釩的高靈敏度柔性流速傳感器，實現了0.11 mm/s和0.1°的超高流速和角度分辨力，實驗驗證了攻角、側滑角和空速的多參數感知能力，并完成了微小型無人機飛行速度以及機翼微振動的測量，為微小型無人機提供了低成本、高精度的大氣參數傳感方案。
該傳感器基于量熱式原理，由中心微加熱器產生恒定溫差，四周的熱敏電阻陣列測量溫度分布，根據熱敏電阻陣列測得的溫度差準確反映流速大小及方向。采用懸空型隔熱結構以及高電阻溫度系數材料氧化釩作為熱敏電阻以增大傳感器的測量靈敏度。在聚酰亞胺基底上通過MEMS工藝加工了總厚度90μm的超薄柔性流速傳感器，實現了微小型無人機的曲面貼附功能。經風洞測試，流速傳感器的理論分辨力達0.11 mm/s,流速測量重復精度約為測量值的0.5%，響應時間約為20ms。在10 m/s時，流速傳感器的最大角度靈敏度為36.7 mV/deg，噪音水平為1.78 mV，根據2σ準則計算出其理論角度分辨力為0.1°。
研究團隊已經完成流速傳感器工程化樣品的制備，并將兩個流速傳感器裝載到一個微小型無人機平臺上進行飛行參數感知應用。結果表明平均飛行速度的估計誤差低于0.2 m/s。由于流速傳感器的高靈敏度特性，它甚至捕捉到了機翼的微振動信息，并與外置IMU模塊顯示了相同的機翼振動頻率。這項研究展示了一種柔性高靈敏度流速傳感器，拓寬了流場感知在微小型無人機姿態檢測、空速估計以及飛行安全監測方面的應用，為無人機的飛行參數測量提供了創新的設計思路與發展前景。
北京航空航天大學
2024-07-08
團簇高分辨成像
含有極少原子的金（Au）團簇具有非典型的化學和電子性質，在光學和催化領域具有巨大的應用潛力。然而，在原子尺度上對小團簇基態性質的表征仍然缺乏。我們利用掃描隧道顯微成像技術首次實現了在實空間中直接觀測單個Au20團簇的基態原子結構。該工作的意義在于提供了從原子水平上研究團簇的新途徑，對理解其催化和光學等性質有重要作用。
哈爾濱工業大學
2021-04-14
智能高分辨成像光譜裝備
我國的高光譜成像技術起步較晚，但受日益增長的并十分迫切的社會、經濟需求的激勵，光譜成像技術及應用得到快速發展，光譜分析被用來解決物理學、化學、生物學、地質學、地球物理學、醫學和其它學科中的基礎問題和應用問題。技術團隊完成以柱面C_T消像差專利結構和Offner結構為核心的紫外、可見光、近紅外、短波紅外、中波紅外五型高光譜成像儀產品研發，實現寬波段覆蓋、成像性能好、光譜分辨率高于國外同價位產品，競爭力高。同時積極拓展開發成像光譜儀產品的應用，已研發兼具空間成像和光譜分析能力的微細樣品成像分析儀器——顯微成像光譜儀，用于材料和生物應用。此外配套研制了功能強大的成像光譜數據采集與處理分析軟件，提出了全并行處理機制，大大縮短光譜數據獲取和光譜重建時間，較國外產品用戶體驗更便捷友好，便于大面積推廣。
圖1.短波紅外成像光譜儀
北京理工大學
2022-12-05
超高分辨顯微成像平臺
上海交通大學
2021-04-13
真空激光高分辨變形測量系統
該系統基于三點準直原理，采用真空激光技術，實現對大尺度建筑變形的精密測量。它將整個測量光路置于真空管道之中，接收器使用面陣 CCD ，配以變焦鏡頭和定標系統，可對水平和垂直變形量同時進行高精度測量，相對精度可達 10 － 7 （如對 1000m 長的直線型混泥土壩，測量精度為 0.1mm ）。整個系統按工業標準要求設計，實現全封閉，無裸露部件，各個組成部分由主控機控制全自動運行。可在惡劣環境下進行長期穩定的無人值守運行，對微小變形實現高精度監測。
大連理工大學
2021-04-13
高分辨率?CMOS?數字相機
已有樣品/n高分辨率數字相機是機器視覺與工業檢測中影像獲取的主要手段。 隨著成像技術的發展， CMOS成像技術由于其高分辨率、 低成本、 全數字化等優點， 獲得越來越廣泛的應用。 采用高性能CMOS探測器及FPGA等技術研制的高分辨率CMOS數字相機，能廣泛應用于工業檢測、 交通、 大樓等監視系統中。
中國科學院大學
2021-01-12
中國區域高分辨率氣象驅動數據集
清華大學地球系統科學系陽坤教授課題組在《科學數據》（Scientific Data）上發表題為“The first high-resolution meteorological forcing dataset for land process studies over China”的研究成果，發布了過去十年間陽坤團隊開發的一套服務于陸面、水文、生態等地表過程模型的中國高時空分辨率氣象數據集。該數據采用嚴格的數據質量控制，統一的站點數據、衛星數據和再分析數據的融合方法，避免了不同學者對同一研究區域氣象數據的重復處理。近地面氣象數據是地表模型的主要驅動。自2004年美國國家航空航天局（NASA）發布全球陸面數據同化（GLDAS）氣象數據以來，北美、歐洲等區域高分辨率氣象驅動數據集也不斷涌現。陽坤教授團隊自2008年起利用中國氣象局數據共享的契機，開始了中國區域高分辨率氣象驅動數據集的開發，建立了氣象數據的預處理系統和融合系統，完成了首套相對穩定可靠的長時間序列數據產品。該數據集覆蓋了中國陸地區域，時間跨度為40年（1979-2018），空間分辨率0.1度，時間分辨率3小時，包括了近地面氣溫、氣壓、比濕、全風速、向下短波輻射通量、向下長波輻射通量、降水率等 7 個變量?；讵毩⒄军c數據的評估表明，該數據集較國際上廣泛使用的 GLDAS 數據集具有更高精度。目前，該中國區域高分辨率氣象驅動數據集已發布在國家青藏高原科學數據中心，可免費獲取。原文鏈接：https://www.nature.com/articles/s41597-020-0369-y數據網址：https://doi.org/10.11888/AtmosphericPhysics.tpe.249369.file
清華大學
2021-04-10
高分辨率系列拉曼光譜儀
高分辨率系列拉曼光譜儀包括手持式拉曼光譜儀、便攜式拉曼光譜儀、顯微拉曼光譜儀。手持式拉曼光譜儀有專用于藥品等原材料真偽鑒別的手持式拉曼真偽鑒別儀、專用于危險化學品、毒品等違禁物檢測的手持式拉曼安檢儀。便攜式拉曼光譜儀與顯微拉曼光譜儀采用了模塊化設計，包含多種激發波長與光譜分辨率的多種型號。這些拉曼光譜儀能夠廣泛用于藥物成份分析、農作物農藥殘留檢測、寶石的鑒定與識別、原輔料的鑒定及判別、細胞/病毒檢測、生命科學、材料科學研究等領域。
上海理工大學
2023-05-15
超高分辨率（0.0001牛頓）測力天平
湍流邊界層中的壁面摩擦阻力是湍流邊界層研究中的重要參數。然而，由于其量級極小，一般只有10-3到10-4N，因而在實驗中對其精確測量具有極大挑戰。目前尚未有成熟的商用儀器能夠直接測量如此小的壁面摩擦阻力。 本課題組所研發的超高靈敏度測力天平基于杠桿原理，作用于浮動平板上的壁面摩擦阻力經過機械放大后，使用高靈敏度力傳感器進行采集，其最小可測的10-6N的壁面摩擦阻力。同時，對可能對其測量造成影響的誤差來源進行了系統分析，并通過一系列措施杜絕了其對測量造成的影響。此外，由于該測量的壁面摩
哈爾濱工業大學
2021-04-14
超高分辨率圖像增強與顯示芯片
? 成果簡介：超分辨率圖像重建技術是近年來發展迅速的圖像處理新技術，其目的是超越成像傳感器、成像和信道的分辨極限，利用所獲低分辨率圖像，實現高分辨率圖像的重建。超高分辨率圖像增強與顯示芯片項目利用超分辨率圖像實時處理技術，實現從一幅或多幅低分辨率視頻圖像處理獲得高分辨率圖像，在圖像被放大的同時增強圖像更多的細節，提高圖像的清晰度和分辨率，實現攝像傳感器的低分辨率與顯示器高分辨率之間的匹配，解決目前圖像獲取與顯示分辨率不匹配的瓶頸問題，在現有圖像獲取技術的基礎上提高顯示器的畫面質
北京理工大學
2021-04-14